CN206024122U - 基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统，包括三个重力传感器、一个角度传感器、GPRS通信模块、微处理器单元、智能终端；重力传感器、角度传感器分别与GPRS通信模块连接，GPRS通信模块与微处理器单元、智能终端连接；所述重力传感器分别设置在老人的两个鞋底和拐杖底部，所述角度传感器设置在拐杖的中部。本实用新型可以实时检测及准确的判断老人是否摔倒，以及摔倒后是否自己起来，并且能够及时的给家人或附近的医院发送求救信号，以获得及时的救援。

Description

基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统

技术领域

本实用新型属于保障老人的人身安全是否摔倒实时监控领域，涉及监测老人是否摔倒，摔倒后伤势是否严重并且能够及时的反馈到家人和附近的医院或派出所等部门，具体是一种基于重力传感器和角度传感器的老人是否摔倒实时检测系统。

背景技术

现如今中国步入老年化社会，老人的健康人身安全问题也越来越引起人们的关注，就前段时间内，发生众多老人跌倒后讹人，无人敢扶，甚至发生老人跌倒在隐蔽的角落无人知道，还有老人跌倒后引发的病症在路人的非专业帮助下会更严重。

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统。实时检测老人是否摔倒，摔倒后伤势是否严重，老人是否能够自己起来或在路人的帮助下起来，当上述所有的情况都不发生的时候，本实用新型就会向老人的家人发送摔倒信息和定位信息，并可以通过IP多播的方式向附近的医院或派出所发送求救信号取得帮助。

本实用新型能够及时监测并且精准的检测老人是否摔倒，使得老人在摔倒后，及时通知家人或则附近的派出所或附近的医院来给摔倒的老人给予救援。同时使用重力传感器和角度传感器来监控老人是否摔倒，考虑到老人行动不便，本系统创新性的给老人配置一个拐杖，并且在拐杖上安装相应的传感器同时监控老人的状态，当本实用新型的重力传感器接受到的数据与老人的体重偏差太大的时候，并且拄拐的角度与正常偏差太大，经过一段时间的中断计时后再判断角度传感器和重力传感器是否较正常偏差太大，若是则判断摔倒，向家人或医院求救。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统，包括重力传感器、

角度传感器、GPRS通信模块、微处理器单元、智能终端；重力传感器、角度传感器分别与GPRS通信模块连接，GPRS通信模块与微处理器单元、智能终端连接。

还包括有用于安装角度传感器的拐杖。

包括三个重力传感器和一个角度传感器；所述重力传感器分别设置在老人的

两个鞋底和拐杖底部，所述角度传感器设置在拐杖的中部。

所述微处理器单元采用TI公司的TM4C；所述GPRS通信模块采用H7118C

GPRS DTU。

所述重力传感器采用BMA15数字三轴重力感应传感器；所述角度传感器采用三维角度传感器MPU6050。

本实用新型可以实时检测老人是否摔倒，能够准确的判断老人是否摔倒，以及摔倒后能否自己起来，并且能够及时的给家人或附近的医院发送求救信号，获得及时的救援。

在老人的两个鞋底和拐杖的底部，以及拐杖的中部分别设立为检测点，检测点位于封闭区域内，在检测点安装重力传感器和角度传感器，在老人的鞋底和拐杖底部安装重力传感器，在拐杖的中部安装角度传感器，可以实时检测重力数据和拐杖的俯仰角（本实用新型对拐杖的放置有要求，老人在其他非行走状态必须将拐杖竖立放置），并且使用GPRS通信模块将数据实时发送给自身携带的微处理器单元，微处理器单元会分别判断重力传感器的数据值和角度传感器的数据值，微处理器单元对所有的重力传感器的数值进行相加并和携带老人的体重进行比较，当数据与老人的体重有较大的偏差的时候（怀疑老人已经摔倒）进而判断老人的拐杖的角度传感器，因为在使用系统拐杖的时候，要求老人在正常状态下竖直放置拐杖，故当拐杖的角度传感器的数值与正常状态偏差较大时即认为老人确实已经摔倒，这个时候并不是立即报警，因为老人可能摔倒后伤势并不是很严重，或则偶尔失误未能握紧拐杖导致拐杖掉到地上，因此当两项数据都发生异常时，微处理器单元立即进入中断计时器，延时一段时间后，再进行检测传感器的数据，若数据依旧异常，则判断老人确实摔倒，而且伤势较为严重，则立即通过微处理器单元向老人的家属并且向附近的医院的智能终端（智能终端为现有设备，目前已经确定的发送设备为家人的移动设备或家里笔记本等设备，可以通过绑定家里设备的MAC地址之后，通过GPRS发送数据；对于医院等地方，可以通过IP数据报，对于特定的医院的IP地址进行点对点的或一对多的通信）发送求救信息，准备救援工作。

本实用新型的优点和有益效果如下：

1.本实用新型直接简单的采用重力传感器的数值之和来判断老人是否摔倒，使得系统得到大大的简化，并且添加角度传感器一起判断，这就可以排除很多诸如：老人坐下休息，躺下等状态，使得系统能够更加准确的确定老人的是否摔倒的状态，相比普通的判断装置，本实用新型的准确性更高，误判率更低。

2.本实用新型采用通信的手段，通过GPRS通信模块不仅将老人摔倒的状态（摔倒状态就是摔倒和未摔倒两种情况）和地址发送给老人的家属所持的智能终端，还创造性的将老人摔倒后的病情（摔倒病情就是摔倒后能够自己起来判定为摔倒为轻微病情，不能自己起来判定为摔倒后病情严重）信息发送给附近医院的智能终端，使得老人可以在第一时间内获取医疗援助。

3.本实用新型采用GPRS无线通信技术，对角度传感器的数据进行传输与控制，与传统的通信方式相比，它降低了施工难度和架设成本，并且加强了抗干扰能力。

4.本实用新型采用超低功耗的传感器和微处理器，大大降低了系统的功耗，并且还可以保障系统实时性和长期工作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方案

如图1所示，本实用新型选取老人的两个鞋底和拐杖的底部作为本实用新型重力传感器的检测点，拐杖的中部作为本实用新型角度传感器的检测点。重力传感器和角度传感器实时的将其所测得的数据传送给微处理器，微处理器通过以烧入的现有程序，判断出所测得的重力值和角度值是否与正常状态有很大的偏差，若两者都有很大的偏差，则判断老人已经摔倒，微处理器进入中断计时，待一段时间之后，再次检测传感器的数据，发现仍然有很大的偏差，则确定老人确实已经摔倒，并且没有人扶起并且伤势较为严重，无法自己起来，然后通过GPRS无线通信模块将摔倒情况和定位发送给老人的家属和附近的医院来获取援助。

重力传感器采用BMA15数字三轴重力感应传感器，它具备精度高，测量速度快等特点，能够及时的测出鞋底和拐杖底部的重力之和；角度传感器采用三维角度传感器MPU6050，它具有精度高，测量速度快等特点，能够及时准确得测量出船体偏转角度。主控芯片使用TI公司的TM4C，能够进入3.3V的低功耗模式，考虑到系统的低功耗要求，本实用新型采用定时采样的方案，每隔一段周期（如5S）进行一次采样，在非采样时段，芯片进入低功耗模式，以此来降低系统的功率，在采样时段再进入工作模式，这样既能够保障系统的低功率也不会影响系统的实时性。GPRS通信模块采用H7118C GPRS DTU，专门用于角度数据和重力数据的发送和接收。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内；本实用新型为硬件系统的改进，不涉及创新的方法或软件。

Claims (3)

1.一种基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统，其特征在于：包括重力传感器、角度传感器、GPRS通信模块、微处理器单元、智能终端；重力传感器、角度传感器分别与GPRS通信模块连接，GPRS通信模块与微处理器单元、智能终端连接；

还包括有用于安装角度传感器的拐杖；

包括三个重力传感器和一个角度传感器；所述重力传感器分别设置在老人的两个鞋底和拐杖底部，所述角度传感器设置在拐杖的中部。

2.根据权利要求1所述的基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统，其特征在于：所述微处理器单元采用TI公司的TM4C；所述GPRS通信模块采用H7118C GPRS DTU。

3.根据权利要求2所述的基于重力传感器和角度传感器的老人摔倒检测系统，其特征在于：所述重力传感器采用BMA15数字三轴重力感应传感器；所述角度传感器采用三维角度传感器MPU6050。